[发明专利]一种基于PUF的加密固态盘密钥管理方法

权利要求书

1.一种基于PUF的加密固态盘密钥管理方法，其特征在于，包括：

主机上电，bios自检；

安全UKey验证加密固态盘身份和用户的验证口令，验证通过则发送口令hash值和门限密钥分量至加密固态盘，加密固态盘验证安全UKey身份，包括：

安全UKey生成随机数a，将hash值K和a发送至加密固态盘；

加密固态盘接收hash值K和a，生成随机数b；异或K和PUF值P生成n，加密固态盘使用hash算法计算n生成N，加密固态盘使用对称密码算法X，以N为密钥加密a生成A，将A和b发送至安全Ukey；

安全UKey接收A，使用存储的N作为密钥解密A生成a＇；检验解密结果与生成的a是否相符，相符则安全UKey认为加密固态盘可信；使用N为密钥，对称密码算法X加密b生成B，将B和门限密钥分量E2发送至加密固态盘；

用户输入口令k＇，计算口令k＇的hash值K＇，检验计算结果与存储在安全UKey中的口令hash值K是否相符，相符则认为用户身份合法；将K＇发送至加密固态盘；

加密固态盘接收B和K＇，异或K＇和PUF值P生成n＇，加密固态盘使用hash算法计算n＇生成N＇，加密固态盘使用对称密码算法X，以N＇为密钥解密B生成b＇，检验解密结果与b是否相符，相符则加密固态盘认为安全UKey可信；

加密固态盘恢复数据密钥，解密盘中数据，启动系统。

2.如权利要求1所述的加密固态盘密钥管理方法，其特征在于，还包括：初次使用安全环境下对安全Ukey和加密固态盘进行一一绑定，由用户设置口令k，计算口令k的hash值K，计算口令值K和加密固态盘PUF值P的组合值n，加密固态盘使用hash算法计算出组合值n 的hash值N，安全UKey存储该hash值N和用户口令hash值K。

3.如权利要求1所述的加密固态盘密钥管理方法，其特征在于，采用加密固态盘PUF值P作为根密钥，使用对称加密算法Y，以PUF值P加密数据密钥e，生成数据密钥密文E，将数据密钥密文E使用门限算法分解，部分门限数据密钥密文E1存储于固态盘，部分门限数据密钥密文E2存储于安全UKey。

4.如权利要求1所述的加密固态盘密钥管理方法，其特征在于，总的门限密钥分量数为n，当门限密钥分量数大于等于阈值t时可求解出完整数据密钥密文，安全UKey中存储的数据密钥分量数xt，加密固态盘中存储的数据密钥分量数yt，x+yt，需获取安全Ukey以及加密固态盘中的密钥分量以恢复完整数据密钥密文。

5.如权利要求1所述的加密固态盘密钥管理方法，其特征在于，加密固态盘验证安全UKey身份后，加密固态盘使用门限算法，将自身存储门限数据密钥密文分量E1与所接受来自于安全UKey的门限数据密钥密文分量E2合成完整数据密钥密文E，加密固态盘使用对称加密算法Y，以PUF值为密钥解密数据密钥密文E得到数据密钥明文e。